Gli astronomi scoprono una “molecola misteriosa” in cima a un esopianeta gigante gassoso

Il James Webb Space Telescope ha permesso agli astronomi di studiare l’atmosfera di un lontano esopianeta gigante gassoso con maggiore precisione che mai, portando alla scoperta tre pionieri dell’astronomia.

“Ci aspettavamo cosa [the telescope] Ci sembrerà, ma era più sottile, più vario e più bello di quanto già pensassi. Egli ha detto Hannah Wakeford, ricercatrice che lavora con i dati Webb presso l’Università di Bristol.

Metodo di transito: Gli esopianeti orbitano attorno a stelle diverse dal nostro sole, e un modo in cui gli astronomi li trovano è cercando cali regolari nella luminosità delle stelle: questi cali indicano che un esopianeta sta passando davanti alla stella.

Perché diversi tipi di molecole bloccano diverse lunghezze d’onda della luce, osservando le lunghezze d’onda Mancante Quando un esopianeta passa davanti alla sua stella, gli astronomi possono anche determinare quali tipi di particelle si trovano nella sua atmosfera.

“Era più raffinato, più versatile e più bello di quanto mi aspettassi”.

Hanna Wakeford

pianeta extrasolare: Nel 2011, i ricercatori hanno utilizzato la tecnologia di transito per la scoperta WASP-39bun gigante gassoso Dista circa 700 milioni di anni luce.

Un esopianeta si trova a soli 4,3 milioni di miglia dalla sua stella – la Terra è a 91,7 milioni di miglia dal sole, per fare un confronto – e completa un’orbita attorno al suo ospite una volta ogni quattro giorni terrestri. Le osservazioni di follow-up nel 2018 hanno fornito prove di Vapore acqueo nella sua atmosfera.

“Vediamo una raccolta di atomi e molecole nell’atmosfera di WASP-39b.”

Natalie Batalha

Nel luglio 2022, gli astronomi si addestrano per i nuovi processi Telescopio Webb su un pianeta extrasolare, registrando quattro transiti attraverso la sua stella utilizzando tre diversi strumenti. Cinque foglie Con nuovi approfondimenti sull’atmosfera ora pubblicati online (due sono ancora sottoposti a revisione paritaria).

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“Vediamo una gamma di atomi e molecole nell’atmosfera di WASP-39b, tra cui sodio, potassio, acqua, anidride carbonica, monossido di carbonio e la misteriosa molecola, anidride solforosa”, Egli ha detto Natalie Batalha, una ricercatrice che lavora con i dati web presso l’Università della California, Santa Cruz.

“Questa è la prima volta che vediamo prove concrete della fotochimica… sugli esopianeti”.

Shang Min Tsai

energia solare: L’anidride solforosa era una “molecola misteriosa” perché quando i ricercatori hanno esaminato per la prima volta i dati di Webb, hanno visto qualcosa che non si aspettavano, e solo in seguito sono stati in grado di attribuire la stranezza all’anidride solforosa.

Questo segna la prima scoperta di anidride solforosa in atmosfere da qualsiasi pianeta extrasolare e la sua presenza indica che la luce della stella WASP-39b innesca reazioni chimiche nella sua atmosfera, un processo simile a quello che crea la Terra Strato di ozono.

“Questa è la prima volta che vediamo prove concrete di fotochimica – reazioni chimiche avviate dalla luce stellare attiva – su esopianeti”, ha detto Shang-Min Tsai, un ricercatore che lavora con i dati di Webb presso l’Università di Oxford.

Diagramma che mostra come la stella WASP-39b abbia contribuito a creare anidride solforosa nella sua atmosfera. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt (Astrophysical Center-Harvard & Smithsonian)/Melissa Weiss

Nubi e prodotti chimici: Oltre a osservare le particelle nell’atmosfera di WASP-39b, i ricercatori hanno anche esaminato le loro quantità in relazione l’una con l’altra, ottenendo maggiori informazioni sul lontano gigante gassoso.

La quantità di zolfo rispetto all’idrogeno, ad esempio, indica che WASP-39b si è formato dalla fusione di molti corpi più piccoli, ciascuno portando i propri ingredienti nell’atmosfera, secondo Kazumasa Ono, ricercatore dell’Università della California, Santa Cruz.

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“I dati suggeriscono anche che l’ossigeno è più abbondante del carbonio nell’atmosfera”, ha detto Ono. “Questo probabilmente indica che WASP-39b originariamente si è formato lontano dalla stella centrale”.

Anche le note di Webb lo indicano Cerniera Sopra il gigante gassoso, che è fatto di solfuri, silicati e materiali simili, verrebbe probabilmente polverizzato piuttosto che frantumato in una coltre uniforme, un’altra cosa che gli astronomi non avevano notato prima su un pianeta extrasolare.

“Questo è uno degli aspetti migliori dell’essere uno scienziato.”

Laura Bandiera

Non vedo l’ora: Webb è appena stato lanciato nel dicembre 2021 e quando compie un anno Note scientifiche Nel luglio 2023, dovrebbe riprendere quasi 70 esopianeti.

Considerando tutte le meravigliose scoperte che sono venute fuori dalla sola fotografia Uno Un esopianeta, queste osservazioni future rimodelleranno senza dubbio la nostra comprensione dell’universo.

“Saremo in grado di vedere il quadro generale delle atmosfere degli esopianeti”, ha affermato Laura Flagg, ricercatrice presso la Cornell University. “È molto eccitante sapere che tutto verrà riscritto. Questo è uno degli aspetti migliori dell’essere uno scienziato”.

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